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工程机械市场用康明斯柴油发动机
详细描述

工程机械市场用康明斯柴油发动机

康明斯是全球领先的工程机械用发动机制造商,拥有业内功率范围最为宽广的发动机产品线,排量覆盖2.8-15升,功率范围46-600马力,采用机械式和全电控控制方式,通过涡轮增压、进气预热和燃烧优化等先进的技术手段,赋予发动机卓越的可靠性、耐久性和高海拔适应性,燃油经济性优异,噪音低,易操作,结构紧凑便于维护,以高出勤率和高回报率享誉业内,而且满足当今最为严格的非公路用机动设备排放标准( Tier 4)

康明斯发动机能够最大范围满足从小型工程机械到大型设备的动力需求,为挖掘机、装载机、压路机、平地机、摊铺机、空压机、起重机和叉车等各类工程机械提供理想动力。

康明斯在全球范围内与非公路机械设备厂商配套协作,全球战略合作伙伴和重点客户包括小松、特雷克斯、现代、日立、利勃海尔、柳工、中联、三一、徐工、龙工等国内外领先企业,积累了丰富的跨地域、跨行业、以及在复杂工况下运营的成功经验。

康明斯工程机械用发动机规格简表

型号

排量(升)

缸数

功率范围(马力)

控制方式

排放标准

康明斯B3.3/QSB3.3

3.3

4

60-110

机械式/全电控

Tier 2/Tier 3

康明斯B3.9

3.9

4

110-125

机械式

Tier 2

康明斯B4.5/QSB4.5

4.5

4

80-160

机械式/全电控

Tier 2/Tier 3

康明斯B5.9

5.9

6

150-178

机械式

Tier 2

康明斯QSB6.7

6.7

6

133-220

全电控

Tier 3/Tier 4

康明斯C8.3/QSC8.3

8.3

6

190-309

机械式/全电控

Tier 2/Tier 3

康明斯QSL9

8.9

6

280-365

全电控

Tier 3

康明斯M11/QSM11

11

6

290-400

机械式/全电控

Tier 2/Tier 3

康明斯QSX15

15

6

450-600

全电控

Tier 2/Tier 3

康明斯发动机配套协作主机厂及其产品。

深圳寿力亚洲实业有限公司

常州现代工程机械有限公司

广西柳工机械股份有限公司

贵州詹阳机械工业有限公司

徐州挖掘机厂

小松(常州)工程机械有限公司

厦工机械

成都工程机械(集团)有限公司

徐工集团

常林股份有限公司

戴纳派克(中国)压实摊铺设备有限公司

一拖(洛阳)建筑机械有限公司

湖南山河智能机械股份有限公司

三一重工

山东福田雷沃国际重工股份有限公司

山东众友工程机械有限公司

中国工程机械总公司(鼎盛天工工程机械有限公司)

长沙中联重工科技发展股份有限公司

抚顺挖掘机制造有限责任公司

长江起重机厂

长江挖掘机厂

郑州宇通重工机械(集团)股份有限公司

康明斯B系列3.3升小型柴油机

康明斯B系列3.3升小型工程机械柴油机,由康明斯和小松联合开发,包括机械式和全电控两大系列,60-110马力(45-82千瓦),满足欧美非公路用机动设备第三阶段排放标准(Tier 3/Stage IIIA),广泛应用于小型挖掘机、叉车、发电机组、滑移装载机、空压机和高空作业车等工程机械设备。

康明斯B3.3系列发动机以可靠性高、使用成本低著称,自问世以来倍受全球工程机械企业的青睐。20087月第十万台成功下线。

原装进口
小松康明斯发动机有限公司以小松D95发动机为基础平台,持续提升产品技术和生产工艺,在日本生产。

久经考验的成熟产品
10
年市场经验,精湛工艺成功打造10万台,累计运营时间超过6亿小时。

应用广泛
适用于各种小型工程机械。

性能可靠,性价比高
功率高达110马力。故障率低,运营效率高,节约成本。

噪音低,更环保,燃油经济性好
采用深度刚性曲轴箱和优化加强筋设计,振动隔离式气门室盖,多种降噪选件。
柴油直接喷射,降低热损失率,启动更迅速,降低了排放量,能够满足欧美非公路用机动设备第三阶段排放标准(Tier 3/Stage IIIA)

结构紧凑,易操作,安装维护更便捷
同等发动机构造更简洁,重量轻,安装保养更便捷。主要维护件可以布置在发动机的一侧,方便维护保养。

全球服务网络鼎力支持
康明斯拥有发动机行业内最为完善的全球售后服务网络,遍布190多个国家和地区的5500个康明斯服务网点将为B3.3系列发动机提供完善的售后服务支持。

康明斯B系列3.3升小型柴油机技术参数

型号

功率(马力)

扭矩(牛顿米)

进气方式

排放

康明斯B3.3-85

85 @ 2600RPM

292 @ 1600RPM

涡轮增压式

Tier 3

康明斯B3.3-85

85 @ 2600RPM

292 @ 1600RPM

涡轮增压式

Tier 2

康明斯B3.3-80

80 @ 2200RPM

292 @ 1600RPM

涡轮增压式

Tier 3

康明斯B3.3-80

80 @ 2200RPM

292 @ 1600RPM

涡轮增压式

Tier 2

康明斯B3.3-65

65 @ 2600RPM

214 @ 1600RPM

自然吸气式

Tier 2

康明斯B3.3-60

60 @ 2200RPM

214 @ 1600RPM

自然吸气式

Tier 2

康明斯QSB3.3-80

80 @ 2200RPM

372 @ 1400RPM

中冷

Tier 3

康明斯QSB3.3-85

85 @ 2600RPM

372 @ 1400RPM

中冷

Tier 3

康明斯QSB3.3-99

99 @ 2200RPM

412 @ 1400RPM

中冷

Tier 3

康明斯QSB3.3-99

99 @ 2600RPM

412 @ 1400RPM

中冷

Tier 3

康明斯QSB3.3-110

110 @ 2400RPM

412 @ 1400RPM

中冷

Tier 3

数据如有更改,恕不另行通知。本系列产品可能包含更多的规格,实际情况请与康明斯东亚区工业市场部联系。

康明斯B3.9系列柴油机

康明斯B3.9发动机为四缸机型,采用了与康明斯销量最大的六缸B5.9发动机相同的技术平台。这款产品可以在较宽的功率范围内保持良好的工作性能,适合于负荷较高、空间有限的应用场合。稳定的机械燃油系统性能可以满足第一阶段排放法规,增加空空中冷后,可以达到第二阶段排放。

B3.9发动机大量应用在压路机、挖掘机、叉车、小型摊铺机、挖掘装载机和机场地勤设备等工程设备。

型号:B3.9
排量:3.9
缸数:4
功率范围:80125马力
控制方式:机械式
排放:符合欧美非公路用机动设备第一和第二阶段排放标准(Tiers 1/Tier 2)

康明斯B系列B3.9升小型柴油机技术参数

发动机型号

额定功率 马力 @转数

最大扭矩 牛顿- @ 转数

康明斯B3.9-125C

125 @ 2200

481 @ 1500

康明斯B3.9-110C

110 @ 2200

468 @ 1500

康明斯B3.9-125

110 @ 2200

475 @ 1500

康明斯B3.9-110

110 @ 2200

450 @ 1500

康明斯B3.9-95

95 @ 2200

384 @ 1500

康明斯B5.9系列柴油机

康明斯B5.9发动机是久经考验的成熟机型,赢得了全球用户的普遍信赖。从繁华的都市到偏远的乡村,康明斯B5.9发动机的全球保有量已超过三百万台。这款发动机采用了整体式气缸体,零部件数量比同类型发动机减少了40%,大大降低了故障率。B5.9发动机可以满足欧美非公路第一阶段排放标准,增加空空中冷后,可以达到第二阶段排放标准。

B5.9发动机因其良好的性价比,宽泛的功率覆盖和稳定的性能表现,成为了康明斯在工程机械中应用最广泛、保有量最大的发动机。B5.9发动机广泛应用于挖掘机、压路机、装载机、摊铺机、平地机、叉车和机场地勤设备(如飞机牵引车、电源车)等多种设备。

 

型号:B5.9
排量:5.9
缸数:6
功率范围:130200马力
控制方式:机械式
排放:符合欧美非公路用机动设备第一和第二阶段排放标准(Tier 1/Tier 2)

康明斯B系列B5.9升小型柴油机技术参数

发动机型号

额定功率 马力 @转数

最大扭矩 牛顿- @ 转数

康明斯B5.9-200

200 @ 2500

804 @ 1500

康明斯B5.9-185

185 @ 2500

746 @ 1500

康明斯B5.9-174

174 @ 2500

621 @ 1500

康明斯B5.9-165

165 @ 2500

597 @ 1600

康明斯B5.9-152

152 @ 2500

561 @ 1600

康明斯B5.9-115

115 @ 2200

424 @ 1600

康明斯C8.3系列柴油机

康明斯C8.3发动机在工程机械、农业和伐木业所使用的起重机、挖掘机和推土机等设备上得到了广泛应用。至今,C系列发动机在全球的销售量已超过一百万台,它们工作在最恶劣、最严苛的使用条件下,并出色地完成了任务。康明斯C8.3发动机的直列式燃油泵可产生较高的喷油压力,使燃烧更加清洁。C8.3发动机可以满足欧美非公路第一阶段排放标准,增加空空中冷后,可以达到第二阶段排放标准。

C8.3发动机在工程机械上有着广泛应用,包括装载机,平地机,挖掘机,大吨位压路机,摊铺机,混凝土泵,推土机、小型铣刨机和机场地勤设备等。

型号:C8.3
排量:8.3
缸数:6
功率范围:185260马力
控制方式:机械式
排放:符合欧美非公路用机动设备第一和第二阶段排放标准(Tier 1/Tier 2)

康明斯C8.3升小型柴油机技术参数

发动机型号

额定功率 马力 @转数

最大扭矩 牛顿- @ 转数

康明斯C8.3-300

300 @ 2200

1248 @ 1600

康明斯C8.3-260

275 @ 2000

1119 @ 1500

康明斯C8.3-260

260 @ 2200

1119 @ 1500

康明斯C8.3-240

255 @ 2000

1017 @ 1500

康明斯C8.3-240

240 @ 2200

1017 @ 1500

康明斯C8.3-230

230 @ 2200

990 @ 1500

康明斯C8.3-215

215 @ 2500

871 @ 1500

康明斯C8.3-205

205 @ 2200

823 @ 1500

康明斯C8.3-190

200 @ 2000

800 @ 1500

康明斯C8.3-190, ,

190 @ 2200

800 @ 1500

康明斯L9.3系列柴油机

康明斯L9.3系列工业用发动机,基于康明斯久经考验的一流产品平台全新打造,功率达到162千瓦(220马力),与5吨装载机完美匹配,满足中国第II阶段排放标准,可升级III阶段。L9.3根据装载机的作业特点设计,具有更加优异的低速大扭矩,功率曲线获得专利权,通过缸内燃烧优化适应装载机的工作负载率,立足客户需求,打造专属动力,提供强劲可靠、响应迅速、运营高效的满意产品。通过优化零部件和发动机整机特性,进一步提高发动机的耐久性和燃油经济性,更好地满足非公路客户的需求。

型号:L9.3
排量:9.3
缸数:6
功率范围:220马力 (162千瓦)
控制方式:机械式
排放:中国第II阶段排放标准 (可升级III阶段)

康明斯L9.3升柴油机技术参数

发动机型号

额定功率 马力(千瓦) @ 转速

最大扭矩 牛顿.@ 转速

康明斯6L9.3T 220

220(162) @ 2200

890 @ 1400

康明斯6L9.3T 220

220(162) @ 2000

980 @ 1300

康明斯6L9.3TAA  220

220(162) @ 2200

940 @ 1400

康明斯M11系列柴油机

康明斯M11发动机采用了康明斯获专利技术的PT高压燃油系统,由于燃油直接从喷油器压入燃烧室,因此燃油喷射压力高,提高了燃油经济性、低温启动性能,发动机在低转速时具有更高的扭矩输出能力,无需采用高压燃油管,结构简单更可靠。

M11发动机可以达到欧美非公路第一阶段排放标准,广泛应用在装载机,挖掘机,垃圾压实车,起重机,推土机和空压机等工程设备上。

型号:M11
排量:11
缸数:6
功率范围:280350马力
控制方式:机械式
排放:符合欧美非公路用机动设备第一阶段排放标准(Tier 1)

康明斯M11柴油机技术参数

发动机型号

额定功率 马力 @转数

最大扭矩 牛顿- @ 转数

康明斯M11-350

350 @ 2100

1559 @ 1300

康明斯M11-335

335 @ 1800

1458 @ 1300

康明斯M11-330

330 @ 2100

1458 @ 1300

康明斯M11-320

320 @ 2000

1234 @ 1300

康明斯M11-315

315 @ 1800

1437 @ 1300

康明斯M11-310

310 @ 2100

1424 @ 1300

康明斯M11-300

300 @ 2100

1424 @ 1300

康明斯M11-290

290 @ 2100

1329 @ 1300

康明斯M11-280

280 @ 2100

1288 @ 1300

康明斯M11-275

275 @ 1800

1288 @ 1300

康明斯M11-270

270 @ 2100

1288 @ 1300

康明斯M11-270

270 @ 1000

1248 @ 1300

康明斯M11-265

265 @ 1700

1220 @ 1300

康明斯M11-250

250 @ 2100

1146 @ 1300

康明斯M11-245

245 @ 2100

1017 @ 1800

康明斯M11-245

245 @ 2000

1058 @ 1300

康明斯M11-245

245 @ 1800

1166 @ 1300

康明斯M11-225

225 @ 2100

1031 @ 1300

* 康明斯M11系列发动机配有CELECT电控系统和CENTRY电控系统

康明斯QSB系列全电控发动机

康明斯QSB3.3全电控发动机(80-110马力)

康明斯QSB3.3秉承了B3.3发动机的机械特性,成为同等尺寸发动机中第一款将全电控与高压共轨燃油系统(HPCR)完美结合的小型工程机械柴油机。QSB3.3最高功率可达110马力(82千瓦),性能达到4.04.5升发动机的同等水平,而体积与重量却减小了30%,全功率输出时噪音比机械式发动机低约3分贝,低速扭矩更大,满足欧美非公路用机动设备第三阶段排放标准(Tier 3)。

日前,康明斯QSB3.3柴油机荣获国际权威媒体评选的年度柴油机(欧洲《柴油机》杂志)及年度新产品百强(美国《工程机械》杂志)。

QSB3.3是匹配压路机,叉车,挖掘机,挖掘装载机,滑移装载机等工程机械的理想之选。

康明斯QSB4.5全电控发动机(4缸,110-170马力)
康明斯QSB6.7全电控发动机(6缸,130-260马力)

与满足第二阶段排放的QSB3.9QSB5.9发动机相比,满足第三阶段排放的QSB4.5QSB6.7发动机是康明斯全新设计的新一代产品。全电控高压共轨燃油系统保证了燃油在缸内更柔和、更彻底地燃烧,在不使用废气再循环的情况下,达到了第三阶段排放标准。后置的齿轮室与飞轮壳设计为一体,结构更坚固,齿轮传动噪音得到进一步降低。QSB4.5QSB6.7发动机在满负荷时的噪音相当于上一代QSB发动机无负载时的噪音值。

升级后的电子控制模块(ECM)数据处理速度是以前的两倍;中置喷油器配对称的碗形燃烧室改善了燃烧,油耗更低;整体式缸体排量增加,结构更坚固,噪音更低。

康明斯QSB系列是久经市场考验的成熟机型,是全球该功率段发动机中开发最为成功、性能最可靠的机型之一。

康明斯QSB4.56.7发动机功率覆盖范围广,广泛应用于挖掘机、装载机、压路机、平地机和机场地勤设备(如飞机牵引车、电源车)等多种设备。此外,根据装载机工作的特点,康明斯为其量身定做了适合装载机使用的QSB6.7特性曲线,实现了与主机设备的完美匹配。

康明斯QSB系列柴油机技术参数

发动机型号

额定功率 马力 @转数

最大扭矩 牛顿- @ 转数

康明斯QSB3.3

80 @ 2200

372 @ 1400

康明斯QSB3.3

85 @ 2600

372 @ 1400

康明斯QSB3.3

99 @ 2200

412 @ 1400

康明斯QSB3.3

99 @ 2600

412 @ 1400

康明斯QSB3.3

110 @ 2400

412 @ 1400

康明斯QSB4.5

110 @ 2200

489 @ 1500

康明斯QSB4.5

130 @ 2300

511 @ 1500

康明斯QSB4.5

148 @ 2300

598 @ 1500

康明斯QSB4.5

160 @ 2200

622 @ 1500

康明斯QSB4.5

170 @ 2500

622 @ 1500

康明斯QSB6.7

133 @ 2000

431 @ 1450

康明斯QSB6.7

155 @ 2200

618 @ 1500

康明斯QSB6.7

173 @ 2200<, /P, ,>

800 @ 1400

康明斯QSB6.7

190 @ 2200

929 @ 1400

康明斯QSB6.7

215 @ 2200

888 @ 1500

康明斯QSB6.7

220 @ 2200

945 @ 1500

康明斯QSB6.7

240 @ 2500

987 @ 1500

康明斯QSB6.7

260 @ 2500

990 @ 1500

康明斯QSC系列全电控柴油机

康明斯QSC全电控发动机动力强劲,耐久性好,可靠性高,采用高压共轨燃油系统,使发动机能够在更大的功率范围内保持最佳的性能。这款机型采用自然吸气式24气门设计,具有更大的动力、更低的排放和良好的燃油经济性。

康明斯QSC发动机秉承了机械式C系列发动机(全球保有量超过一百万台)坚固耐久的特点,并采用了康明斯最新的电控系统,保证发动机在各种转速条件下都能获得更高的扭矩以及更优异的油门响应速度。发动机更柔和的燃烧和坚固耐久的缸体,使得噪音水平比机械式C系列发动机降低了50%QSC发动机可以达到欧美非公路第三阶段排放标准,是在恶劣环境中工作的多种工程设备的可靠动力选择。

型号:QSC8.3
排量:8.3
缸数:6
功率范围:240340马力
控制方式:全电控
排放:符合欧美非公路用机动设备第三阶段排放标准(Tier 3)

康明斯QSC8.3系列柴油机技术参数

发动机型号

额定功率 马力 @转数

最大扭矩 牛顿- @ 转数

康明斯QSC8.3-340*

340 @ 2200

1424 @ 1400

康明斯QSC8.3-320*

320 @ 2200

1356 @ 1400

康明斯QSC8.3-300

300 @ 2200

1356 @ 1400

康明斯QSC8.3-280

280 @ 2200

1268 @ 1400

康明斯QSC8.3-260

260 @ 2200

1178 @ 1400

康明斯QSC8.3-240

240 @ 2200

1085 @ 1400

* 限定的功率。

康明斯QSM系列全电控柴油机

康明斯QSM发动机是全球首台通过欧美非公路第三阶段排放标准的发动机。电子控制单体高压喷射系统保证了燃油充分燃烧,高容量ECM体积更小巧,存储量扩大了十倍,铰接活塞的顶部经钢化处理,可以承受更高的气缸温度。

型号:QSM11
排量:11
缸数:6
功率范围:290400马力
控制方式:全电控
排放:符合欧美非公路用机动设备第三阶段排放标准(Tier 3)

康明斯QSM11系列柴油机技术参数

发动机型号

额定功率  马力 @ 转数

最大扭矩 牛顿- @ 转数

% 扭矩提升

排放标准

康明斯QSM11-400

400 @ 2100

1898 @ 1400

40

Tier 3

康明斯QSM11-375

375 @ 2100

1898 @ 1400

49

Tier 3

康明斯QSM11-350

350 @ 2100

1775 @ 1400

50

Tier 3

康明斯QSM11-335

335 @ 2100

1673 @ 1400

50

Tier 3

康明斯QSM11-300

300 @ 2100

1424 @ 1400

26

Tier 3

康明斯QSM11-290

290 @ 2100

1478 @ 1400

50

Tier 3

康明斯QSX系列全电控柴油机

康明斯QSX是康明斯全新开发的一款面向21世纪的发动机,采用双顶置凸轮轴设计,可以产生更大的牵引力和制动力。获得专利的可变输出涡轮增压系统,可以在发动机转速较高时输出更大的功率,在转速较低时增加发动机的进气量,改善系统的响应特性。采用先进的缸内燃烧技术,使康明斯QSX发动机不仅符合欧美非公路用机动设备第三阶段排放标准(Tier 3),而且拥有面向第四阶段排放(Tier 4)的技术平台。QSX发动机广泛适用于工程机械、农业、矿山和机场地勤设备(如飞机牵引车)等多种应用领域。

型号:QSX15
排量:15
缸数:6
功率范围:375600马力
控制方式:全电控
排放:符合欧美非公路用机动设备第三阶段排放标准(Tier 3)

康明斯QSX15系列柴油机技术参数

发动机型号

额定功率 马力 @转数

最大扭矩 牛顿- @ 转数

康明斯QSX15-600 ***

600 @ 2100

2780 @ 1400

康明斯QSX15-600

600 @ 1800

2780 @ 1400

康明斯QSX15-440

440 @ 2000

2237 @ 1300

康明斯QSX15-425***

425 @ 2100

1949 @ 1400

康明斯QSX15-425***

425 @ 2100

1948 @ 1400

康明斯QSX15-375

375 @ 2100

1871 @ 1400

康明斯QSX15-360***

360 @ 2100

1648 @ 1400

*** 限定的功率。

世界非公路用机动设备排放综述

编者按:随着中国环境保护和大气治理工作的不断深入,在严格控制汽车尾气污染的同时,非公路用机动设备如工程机械和施工机械的尾气排放也越来越引起人们的重视。

但是,由于我国在这方面起步较晚,相关的法律法规仍在制定和完善之中,很多主机厂和客户对非公路排放的相关内容还不太熟悉,经常将Tier 1/2与车用的Euro I/II混淆,因此我们特编发"世界非公路用机动设备排放综述"一文,希望能够对广大客户进一步了解非公路排放有所帮助。

世界非公路用机动设备排放综述

早在1964年,美国加利福尼亚州在世界上迈出了控制车辆尾气排放的第一步,对1966年定型生产的轿车尾气排放进行了限制。1970年美国国会通过了"净化空气法案",并组建了美国联邦环保署(EPA)。同年,欧洲和日本也制定了相应的排放控制标准。此后的几十年,随着汽车保有量的不断增加,以及公众对环境的要求日益提高,各国都制定了越来越严格的汽车排放标准。

但对非公路(美国称off-highway,欧洲称nonroad)用机动设备尾气排放引起的空气污染问题,并未引起足够的重视。直到1990年,EPA才开始着手研究和限制非公路用机动设备的尾气排放,就像给汽车尾气排放制定一个标准一样。EPA已经认识到,非公路用机动设备的柴油机尾气排放也给环境带来严重污染,因此决定与柴油机制造商及公众一起,制定一个切实可行的排放控制方案。

1996年,EPA和美国加州空气资源委员会(CARB)联合签署了一个适用于非公路用机动设备柴油机的原则意向书(SOP)。签署该意向书的发动机制造商有:卡特彼勒、康明斯、迪尔、底特律柴油机、道依茨、五十铃、小松、库伯塔(Kubota)、三菱、北极星(Navistar)、纽荷兰(New Holland)、威士康(Wis-Con)和洋马(Yanmar)。

1998827日,EPA签署了最终法规以明确原来SOP所规定的非公路用机动设备柴油机排放标准。它使功率在37kW50hp)以下的非公路用机动设备柴油机有了第一阶段排放标准(Tier 1)。从2000-2008年,对所有非公路用机动设备柴油机将分阶段实施更加严格的第二阶段(Tier 2)和第三阶段(Tier 3)排放标准。

该协议使得美国联邦政府与加利福尼亚州的排放标准达到了统一,而且在某种程度上,与欧洲的非公路用机动设备柴油机排放标准趋于一致。它涵盖了非公路用机动设备使用的各种型号柴油机,这些柴油机被广泛应用于建筑、农业、工业设备以及部分舰船。主要机种有:农用拖拉机、挖掘机、柴油剪草机、推土机、伐木设备、便携式发电机组、平地机、叉车和帆船辅助推进设备。尚不包括机车和地下采矿设备用柴油机,以及功率超过37kW50hp)的船用柴油机。

非公路用机动设备是各种工程机械设备、工程车辆、舰船和发电机组的总称。它包括户外动力设备、娱乐车辆、农业机械与工程机械、园林机械、水上舰船、机车、航空(天)飞行器等。它们所使用的发动机称之为非公路发动机,类型有压燃式发动机(CI,即柴油机)和火花点火发动机(SI,即汽油机),每年排放的氮氧化合物(NOx)、一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)和颗粒物(PM)等有害物质的总量几乎相当于公路用车辆发动机的年排放总量(以美国为例)。

由于柴油发动机具有很高的热效率,因而被广泛使用。非公路柴油机是非公路发动机市场的主体,主要用于农业机械(如拖拉机)、工程机械(如挖掘机、装载机、推土机)、物料搬运机械(如叉车)和多用途设备(如发电机组、抽水机)等。在非公路柴油机排放中,NOxPM的排放量最为严重,分别约占NOxPM排放总量的20%36%

而在柴油机的排放成分中,除99.7%75.7%N210%CO28%的水蒸气和6%O2)对人类无害外,其余0.3%0.2%NO0.01%NO20.03%HC0.05%CO0.01%SO2和小于0.01%PM)都是有害物质,它是形成酸雨和破坏臭氧层的罪魁祸首。随着人类对环境的日益重视,消除柴油机的尾气污染也成了大家所关注的重大话题。因此,发达国家已将柴油机污染排放作为环境治理的重要内容之一,并制定了相应的控制排放标准。非公路用机动设备排放标准控制的正是这些有害物质。

满足非公路排放的相应技术

Tier 1 & 2

电子燃油喷射、高压喷油、可变喷油正时、燃烧室优化设计、涡轮增压、空对空增压中冷等

Tier 3

冷却式废气再循环、先进的燃油喷射(高压共轨等)等

Tier 4

催化氧化、选择性催化净化、颗粒过滤器、氮氧化物催化净化、可变截面涡轮增压器、低硫柴油等

欧美非公路用机动设备排放标准

目前世界上非公路排放标准以美国和欧盟标准最具代表性。

美国EPA标准

美国非公路发动机排放法规由三级渐进式低排放标准构成,每一级都有一个在数年内逐步实施的计划(以额定功率确定)。早在1994年,EPA就对功率大于37kW50hp)的非公路发动机尾气排放量制定了第一阶段标准(即Tier 1)。该标准在1996-2000年间执行。此后,又相继制定了更为严格的Tier 2 Tier 3,执行期分别为2001-2006年和2006-2008年,并将受限制的发动机功率扩展到37kW以下。Tier 3标准的实施是期望引导非公路发动机的排放控制技术与公路用重型发动机(如卡车和巴士)制造商所采用的技术相类似,并达到2004年的公路发动机的排放标准。

所示为EPA制定的非公路柴油机排放标准。表中以公制为单位,表示每千瓦·小时排放多少克污染物(即g/kW·h,下同)。

美国联邦环保署非公路用机动设备排放标准Tier 1-Tier 3

单位:克/千瓦小时(/制动马力小时)

该标准要求发动机必须在整个使用寿命期内都能满足,且EPA要求排放法规所涵盖的所有发动机都要采用能够反映排放量变化的劣化系数(DF),要求在发动机报废前的任何一次排放检测中DF都必须达标。

排放的检测手段与ISO 8178 C1是一样的,即8工况模式稳态试验循环法,允许为不同用途的发动机选择ISO 8178中的其他试验循环法,如恒速发动机(D2循环),额定功率小于19kW的变速发动机(G2循环),船舶发动机(E3循环)。EPA考虑将在2001年修订期间引入瞬态试验循环法。

1998年的法规中,从测量全部的HC已经开始改为测量非甲烷碳氢化合物(NMHC)。因为在柴油机尾气排放检测中,EPA没有检测甲烷的标准方法,制造商可以使用他们自己的方法来分析非甲烷碳氢化合物或测量全部的碳氢化合物,并且从被测得的碳氢化合物数据中减去2%以得到正确的甲烷值。

欧盟标准

1998227日,第一个欧洲非公路用机动设备(NRMM)排放法规以立法形式通过,即Directive 97/68/EC。针对非公路发动机,该法规分为两个阶段:第一阶段(Stage I)于1999年实施;第二阶段(Stage II)于2001-2004年执行,法规的实施因发动机功率输出大小不同而不同。

排放法规涵盖的设备有:工业用钻机、压缩机、轮式装载机、推土机、非公路用卡车、挖掘机、叉车、道路养护设备、铲雪机、机场地面支持设备、塔吊和移动式起重机。农业和林业拖拉机有同样的排放标准,但执行日期不同,可参考2000522日颁布实施的Directive 2000/25/EC。法规暂不包括轮船、机车、飞行器和发电机组用发动机。

20001218日,欧洲委员会为Directive 97/68/EC提出了修正案,将功率小于19kW的非公路用汽油发动机纳入其中。以COM2000840文档出版的该提案,使欧洲与美国现行的小型发动机的排放标准在更大范围内取得一致。

欧洲法规必须转换为所有成员国的法律,上述两个法规都允许有一个两年的过渡期,由于每个成员国确定的起始时间不同,所以每个国家会有不同的标准实施时间框架。

第一阶段(Stage I)和第二阶段(Stage II)排放量不得超过所列各项数值第一阶段排放量是指发动机排放限制值,且在未安装尾气后处理装置之前达到。排放检测依据ISO 8178C1标准中规定的8工况模式试验循环法,用克/千瓦小时单位表示。

欧洲非公路用机动设备第一和第二阶段排放标准Stage I/II

发动机功率

实施时间

一氧化碳

碳氢化合物

氮氧化物

颗粒物

千瓦

单位:克/千瓦小时

Stage I第一阶段

130 - 560 kW

1999.01

5

1.3

9.2

0.54

75 - 130 kW

1999.01

5

1.3

9.2

0.7

37 - 75 kW

1999.04

6.5

1.3

9.2

0.85

Stage II第二阶段

130 - 560 kW

2002.01

3.5

1

6

0.2

75 - 130 kW

2003.01

5

1

6

0.3

37 - 75 kW

2004.01

5

1.3

7

0.4

18 - 37 kW

2001.01

5.5

1.5

8

0.8

欧洲非公路用机动设备第三阶段排放标准Stage III A

类别

发动机功率

一氧化碳

氮氧化物和碳氢化合物

颗粒物

实施时间

千瓦

单位:克/千瓦小时

H

130 kW ≤ P ≤ 560 kW

3.5

4

0.2

2005.12.31

I

75 kW ≤ P < 130 kW

5

4

0.3

2006.12.31

J

37 kW ≤ P < 75 kW

5

4.7

0.4

2007.12.31

K

19 kW ≤ P < 37 kW

5.5

7.5

0.6

2005.12.31

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